本發(fā)明涉及物流稱重領(lǐng)域，尤其涉及一種物流用快速稱重天平及方法。
背景技術(shù)：
隨著電子商務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，貨物的物流越來(lái)越多，貨物在倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸之前需要進(jìn)行過(guò)秤等程序，現(xiàn)有技術(shù)的物流秤大多是推車結(jié)構(gòu)或平板結(jié)構(gòu)，推車結(jié)構(gòu)便于移動(dòng)，但是攜帶不方便，不能滿足現(xiàn)代化大型物流的工作要求，平板結(jié)構(gòu)便于攜帶，但體積小，不便稱量體積較大的貨物，且現(xiàn)有技術(shù)的物流秤都需要將貨物從地上抬到秤上，體力消耗大，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201420590916.2專利所述的一種電子物流秤，雖然其能準(zhǔn)確的讀取重量的數(shù)據(jù)并進(jìn)行儲(chǔ)存和顯示，但是它的稱重傳感器容易被重物沖擊力損壞，稱重時(shí)間長(zhǎng)，稱重時(shí)的穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種物流用快速稱重天平及方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
一種物流用快速稱重天平，包含殼體、伺服電機(jī)、減速器、滾珠絲杠、移動(dòng)法蘭、支撐架、托盤、壓力應(yīng)變模塊、稱重傳感模塊、控制模塊和電源模塊；
所述殼體呈柱體，上端開(kāi)口，下端封閉；
所述稱重傳感模塊包含至少三個(gè)稱重傳感單元；
所述稱重傳感單元包含固定塊和稱重傳感器，其中，固定塊設(shè)置在殼體柱面上部的內(nèi)壁上，稱重傳感器設(shè)置在固定塊上；
所述各個(gè)稱重傳感單元的固定塊處于同一平面，且該平面與所述殼體的柱面垂直；
所述伺服電機(jī)固定在所述殼體的內(nèi)底壁上，其輸出軸與所述減速器的輸入軸固定相連；
所述滾珠絲桿豎直設(shè)置，其螺桿與所述減速器的輸出軸固定相連，螺母與所述移動(dòng)法蘭的底部固定相連；
所述支撐架與所述移動(dòng)法蘭的頂部固定相連；
所述壓力應(yīng)變模塊包含若干個(gè)設(shè)置在所述支撐架上的壓力應(yīng)變片，用于感應(yīng)壓力狀況并將其傳遞給所述控制模塊；
所述托盤架在所述支撐架上的壓力應(yīng)變模塊上；
所述控制模塊分別和壓力應(yīng)變模塊、各個(gè)稱重傳感器、電源模塊、伺服電機(jī)電氣相連，用于根據(jù)壓力應(yīng)變模塊以及各個(gè)稱重傳感器的輸入信號(hào)控制伺服電機(jī)工作，使得稱重天平在工作時(shí)支撐架上移托起托盤、托盤與稱重傳感模塊脫離；非工作時(shí)支撐架下移，壓力應(yīng)變模塊與托盤脫離，托盤架在稱重傳感模塊上。
作為本發(fā)明一種物流用快速稱重天平進(jìn)一步的優(yōu)化方案，還包含第一L型板和第二L型板，所述第一L型板和第二L型板兩個(gè)面板之間的夾角均為90度；
所述第二L型板的一個(gè)面板固定在所述殼體的內(nèi)底壁上，另一個(gè)面板上設(shè)有上下放置的兩個(gè)固定座；
所述兩個(gè)固定座之間設(shè)有滑桿，且滑桿上設(shè)有與其匹配的滑塊，所述滑塊能夠沿著滑桿上下滑動(dòng)；
所述第一L型板的一個(gè)面板設(shè)置在移動(dòng)法蘭和滾珠絲桿的螺母之間，分別和移動(dòng)法蘭的底端、滾珠絲桿螺母的頂端固定相連，另一個(gè)面板與所述滑塊固定相連。
作為本發(fā)明一種物流用快速稱重天平進(jìn)一步的優(yōu)化方案，還包含第三L型板和軸承支座，所述第三L型板兩個(gè)面板之間的夾角為90度；
所述第三L型板的一個(gè)面板固定在所述殼體的底面，所述軸承支座設(shè)置在第三L型板的另一個(gè)面板上；
所述軸承支座上設(shè)有軸承，所述滾珠絲杠的螺桿穿過(guò)所述軸承后伸入其螺母。
作為本發(fā)明一種物流用快速稱重天平進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述支撐架包含三根支撐條，所述三根支撐條一端均相連，且三根支撐條之間的夾角均為120度；
所述壓力應(yīng)變模塊包含三個(gè)壓力應(yīng)變片，所述三個(gè)壓力應(yīng)變片分別設(shè)置在所述三根支撐條不相連的一端。
作為本發(fā)明一種物流用快速稱重天平進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述支撐架呈圓盤狀，所述壓力應(yīng)變模塊包含三個(gè)壓力應(yīng)變片，所述三個(gè)壓力應(yīng)變片均勻設(shè)置在支撐架的圓邊上。
作為本發(fā)明一種物流用快速稱重天平進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述減速器采用渦輪蝸桿減速器。
作為本發(fā)明一種物流用快速稱重天平進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述稱重傳感器為單點(diǎn)式稱重傳感器。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于該物流用快速稱重天平的稱重方法，包含以下過(guò)程：
步驟1），將待稱重物品放進(jìn)托盤，使得壓力應(yīng)變模塊中的壓力應(yīng)變片發(fā)生形變，形變信號(hào)發(fā)送給所述控制模塊；
步驟2），控制模塊對(duì)接收到的形變信號(hào)進(jìn)行分析，如果壓力應(yīng)變片的形變量大于預(yù)設(shè)的形變量閾值，控制伺服電機(jī)工作，使得滾珠絲桿的螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺母下降，將托盤置于稱重傳感模塊上；
步驟3），稱重傳感模塊將稱重信號(hào)傳遞給所述控制模塊，控制模塊計(jì)算出待稱重物品的重量；
步驟4），稱重完畢后，將待稱重物品拿出托盤；
步驟5），控制模塊對(duì)接收到的稱重信號(hào)進(jìn)行分析，如果稱重信號(hào)中的重量值大于預(yù)設(shè)的第一重量閾值且小于預(yù)設(shè)的第二重量閾值，控制伺服電機(jī)工作，使得滾珠絲桿的螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺母上升，托起托盤，進(jìn)而使得托盤與稱重傳感模塊分離。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
1. 本發(fā)明使用了伺服電機(jī)作為控制的動(dòng)力源，使用滾珠絲杠作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了支撐架的微運(yùn)動(dòng)，同時(shí)保證了稱重的平穩(wěn)性、快速性和準(zhǔn)確性；
2. 通過(guò)滑桿和滑塊保證移動(dòng)法蘭在上下移動(dòng)的過(guò)程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了絲杠的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了支撐架運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性；
3. 通過(guò)軸承支座固定滾珠絲杠的螺桿，提高滾珠絲杠的穩(wěn)定性進(jìn)而提高了滾珠絲杠的使用壽命；
4. 采用渦輪蝸桿減速器實(shí)現(xiàn)了減速傳動(dòng)，使得傳動(dòng)更加平穩(wěn)，并且實(shí)現(xiàn)了自鎖功能以防止自然狀態(tài)下支撐架下降；
5. 稱重傳感器不容易被重物沖擊力損壞；
6. 稱重時(shí)間短，稱重時(shí)的穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所述的一種物流用快速稱重天平的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1-殼體，2-伺服電機(jī)，3-減速器，4-滾珠絲杠，5-移動(dòng)法蘭，6-支撐架，7-托盤，8-稱重傳感器，9-電源模塊，10-第一L型板，11-第二L型板，12-固定座，13-滑桿，14-滑塊，15-軸承支座，16-第三L型板，17-壓力應(yīng)變片，18-控制模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種物流用快速稱重天平，包含殼體、伺服電機(jī)、減速器、滾珠絲杠、移動(dòng)法蘭、支撐架、托盤、壓力應(yīng)變模塊、稱重傳感模塊、控制模塊和電源模塊。
殼體呈柱體，上端開(kāi)口，下端封閉。
稱重傳感模塊包含至少三個(gè)稱重傳感單元；稱重傳感單元包含固定塊和稱重傳感器，其中，固定塊設(shè)置在殼體柱面上部的內(nèi)壁上，稱重傳感器設(shè)置在固定塊上；各個(gè)稱重傳感單元的固定塊處于同一平面，且該平面與所述殼體的柱面垂直。
伺服電機(jī)固定在所述殼體的內(nèi)底壁上，其輸出軸與所述減速器的輸入軸固定相連。
滾珠絲桿豎直設(shè)置，其螺桿與減速器的輸出軸固定相連，螺母與移動(dòng)法蘭的底部固定相連。
支撐架與移動(dòng)法蘭的頂部固定相連；壓力應(yīng)變模塊包含若干個(gè)設(shè)置在支撐架上的壓力應(yīng)變片，用于感應(yīng)壓力狀況并將其傳遞給控制模塊；所述托盤架在所述支撐架上的壓力應(yīng)變模塊上。
控制模塊分別和壓力應(yīng)變模塊、各個(gè)稱重傳感器、電源模塊、伺服電機(jī)電氣相連，用于根據(jù)壓力應(yīng)變模塊以及各個(gè)稱重傳感器的輸入信號(hào)控制伺服電機(jī)工作，使得稱重天平在工作時(shí)支撐架上移托起托盤、托盤與稱重傳感模塊脫離；非工作時(shí)支撐架下移，壓力應(yīng)變模塊與托盤脫離，托盤架在稱重傳感模塊上。
本發(fā)明使用了伺服電機(jī)作為控制的動(dòng)力源，使用滾珠絲杠作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了支撐架的微運(yùn)動(dòng)，同時(shí)保證了稱重的平穩(wěn)性、快速性和準(zhǔn)確性。
本發(fā)明還可以包含第一L型板和第二L型板，第一L型板和第二L型板兩個(gè)面板之間的夾角均為90度；第二L型板的一個(gè)面板固定在殼體的內(nèi)底壁上，另一個(gè)面板上設(shè)有上下放置的兩個(gè)固定座；兩個(gè)固定座之間設(shè)有滑桿，且滑桿上設(shè)有與其匹配的滑塊，滑塊能夠沿著滑桿上下滑動(dòng)；第一L型板的一個(gè)面板設(shè)置在移動(dòng)法蘭和滾珠絲桿的螺母之間，分別和移動(dòng)法蘭的底端、滾珠絲桿螺母的頂端固定相連，另一個(gè)面板與滑塊固定相連。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)能夠保證移動(dòng)法蘭在上下移動(dòng)的過(guò)程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且提高了絲杠的穩(wěn)定性進(jìn)而提高了支撐架運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
本發(fā)明還可以包含第三L型板和軸承支座，第三L型板兩個(gè)面板之間的夾角為90度；第三L型板的一個(gè)面板固定在殼體的底面，軸承支座設(shè)置在第三L型板的另一個(gè)面板上；軸承支座上設(shè)有軸承，滾珠絲杠的螺桿穿過(guò)所述軸承后伸入其螺母。
支撐架可以由三根支撐條組成，三根支撐條一端均相連，且三根支撐條之間的夾角均為120度；此時(shí)，壓力應(yīng)變模塊中包含三個(gè)壓力應(yīng)變片，三個(gè)壓力應(yīng)變片分別設(shè)置在所述三根支撐條不相連的一端。
支撐架也可以呈圓盤狀，此時(shí)，壓力應(yīng)變模塊包含三個(gè)壓力應(yīng)變片，三個(gè)壓力應(yīng)變片均勻設(shè)置在支撐架的圓邊上。
減速器采用優(yōu)先渦輪蝸桿減速器，使用蝸輪蝸桿減速器實(shí)現(xiàn)了減速傳動(dòng)，使得傳動(dòng)更加平穩(wěn)，并且實(shí)現(xiàn)了自鎖功能以防止自然狀態(tài)下支撐架下降。
稱重傳感器可以采用單點(diǎn)式稱重傳感器，安裝方便，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于該物流用快速稱重天平的稱重方法，包含以下過(guò)程：
步驟1），將待稱重物品放進(jìn)托盤，使得壓力應(yīng)變模塊中的壓力應(yīng)變片發(fā)生形變，形變信號(hào)發(fā)送給所述控制模塊；
步驟2），控制模塊對(duì)接收到的形變信號(hào)進(jìn)行分析，如果壓力應(yīng)變片的形變量大于預(yù)設(shè)的形變量閾值，控制伺服電機(jī)工作，使得滾珠絲桿的螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺母下降，將托盤置于稱重傳感模塊上；
步驟3），稱重傳感模塊將稱重信號(hào)傳遞給所述控制模塊，控制模塊計(jì)算出待稱重物品的重量；
步驟4），稱重完畢后，將待稱重物品拿出托盤；
步驟5），控制模塊對(duì)接收到的稱重信號(hào)進(jìn)行分析，如果稱重信號(hào)中的重量值大于預(yù)設(shè)的第一重量閾值且小于預(yù)設(shè)的第二重量閾值，控制伺服電機(jī)工作，使得滾珠絲桿的螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺母上升，托起托盤，進(jìn)而使得托盤與稱重傳感模塊分離。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。